高考物理牛顿运动定律的应用(一)解题方法和技巧及练习题一.docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用(一)解题方法和技巧及练习题(1)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，水平面与倾角θ＝37°的斜面在B处平滑相连，水平面上A、B两点间距离s0＝8m．质量m＝1kg的物体（可视为质点）在F＝6.5N的水平拉力作用下由A点从静止开始运动，到达B点时立即撤去F，物体将沿粗糙斜面继续上滑（物体经过B处时速率保持不变）．已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25．（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37＝°0.8）求：(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1；(2)物体运动到B处的速度大小vB；(3)物体在

2、斜面上运动的时间t．【答案】（1）4m/s2（2）8m/s（3）2.4s【解析】【分析】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律求出加速度；（2）根据速度位移公式求出B点的速度；（3）物体在斜面上先向上减速，再反向加速度，求出这两段的时间，即为物体在斜面上的总时间．【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律得：Fmgma1代及数据解得：a14m/s2（2）根据运动学公式：vB22a1s0代入数据解得：vB8m/s（3）物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中，根据牛顿第二定律得：mgsin37mgcos37ma2①物体沿斜面向上运动的时间：t2vB②a2物体沿斜面向上运动

3、的最大位移为：s21a2t22③2因mgsin37mgcos37，物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得：mgsin37mgcos37ma3④物体沿斜面下滑的时间为：s21a3t32⑤2物体在斜面上运动的时间：tt2t3⑥联立方程①-⑥代入数据解得：tt2t312s2.4s【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，注意第二问求的是在斜面上的总时间，不是上滑时间．2．如图甲所示，一倾角为37°m＝1kg的小物体抛的传送带以恒定速度运行．现将一质量上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿

4、传送带向上为正方向，g＝10m/s2，sin37＝0°.6，cos37＝°0.8：求：（1）物体与传送带间的动摩擦因数；（2）0～8s内物体机械能的增加量；（3）物体与传送带摩擦产生的热量Q。【答案】(1)μ＝0.875.(2)E＝90J（3）Q＝126J【解析】【详解】(1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,且加速大小为的匀减速直线运动,对其受力分析,由牛顿第二定律得:可解得：μ＝0.875.（2）根据v-t图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移,可得0～8s内物体的位移0～8ss内物体的机械能的增加量等于物体

5、重力势能的增加量和动能增加量之和,为(3)0～8s内只有前6s发生相对滑动.0～6s内传送带运动距离为:0～6s内物体位移为:则0～6s内物体相对于皮带的位移为0～8s内物体与传送带因为摩擦产生的热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小,代入数据得：Q＝126J故本题答案是：(1)μ＝0.875.(2)E＝90J（3）Q＝126J【点睛】对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度，在v-t图像中图像包围的面积代表物体运动做过的位移。g=10m／s2．求：3．如图甲所示，长为L=4.5m的木板M放在水平地而上，质量为m=lkg的小物块（可视为质点）放在木板的左

6、端，开始时两者静止．现用一水平向左的力F作用在木板M上，通过传感器测m、M两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示．已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（1）m、M之间的动摩擦因数；（2）M的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；（3）若开始时对M施加水平向左的恒力F=29N，且给m／s，求t=2s时m到M右端的距离．m一水平向右的初速度vo=4【答案】（1）0.4（2）4kg，0.1（3）8.125m【解析】【分析】【详解】（1）由乙图知，m、M一起运动的最大外力Fm=25N，当F>25N时，m与M相对滑动，对m由牛顿第二定律

7、有：1mgma1由乙图知a14m/s2解得10.4（2）对M由牛顿第二定律有F1mg2(Mm)gMa2即F1mg2(Mm)g1mg2(Mm)gFa2MMM乙图知11M41mg2(Mm)g9M4解得M=4kgμ2=0.1（3）给m一水平向右的初速度v04m/s时，m运动的加速度大小为a1=4m/s2,方向水平向左，设m运动t1时间速度减为零，则v0t11sa1位移x1v0t11a1t122m2M的加速度大小a2F1mg2(Mm)g5m/s2M方向向左，M的位移大小x21a2t122.5m2此时M的速度v2a2t15m/s由于x1x2L，即此时m运动到M的右端，当M继

8、续运动时，